高硼硼酸鈣採用特殊工藝精製而成，區別於偏硼酸鈣（CaO B2O3 4H2O），是一種環保型的廉價無機阻燃劑，主要用於無鹼玻璃纖維的生產過程中。
基本介紹
- 中文名：高硼硼酸鈣
- 外文名：High boron calcium borate
- 分子量：393.084
- 分子式：2CaO 3B2O3 4H2O
基本概況,製成,優勢,套用,高硼硼酸鈣與進口硼鈣石比較,高硼硼酸鈣用作阻燃劑,用法與用量,
基本概況
高硼硼酸鈣
外 觀： 白色結晶
性 狀： 無毒，低水溶性，高熱穩定性，粒度小，比重小，分散性好。
製成
分子量393.084，具有無毒，低水溶性，高熱穩定性，粒度小，比重小，分散性好等特點。可廣泛套用於無鹼玻璃纖維、玻璃、陶瓷、塑膠、橡膠、塗料等領域，生產成本降低顯著。
優勢
高硼硼酸鈣比其他原料如：硼砂，硼酸，偏硼酸鋇，偏硼酸鈣，硬硼鈣石有以下優勢：
1、 高硼硼酸鈣在硼矽酸鹽玻璃，玻璃纖維製品中作原料比硼酸與硼鎂礦揮發率減少57%，熔融溫度降低
13°C-50°C，節省燃料16%-38%，增加產量9.2%，降低成本11%，延長窯爐壽命。
2、高硼硼酸鈣在硼矽酸鹽玻璃，玻璃纖維製品中作原料比使用硬硼鈣石熔融溫度降低13°C-30°C，玻璃纖維的抗拉強度增加9.8%，產量提高9.2%，成本降低9.8%。
3、高硼硼酸鈣更適合拉製成3um-7um的細纖維，使玻璃纖維成品率保持在此80%-87%之間。
4、高硼硼酸鈣取代偏硼酸鋇、偏硼酸及硼酸作防鏽塗料，不但可降低成本而且更符合環保要求。
套用
高硼硼酸鈣在玻纖行業中的套用
在玻璃纖維行業中，E玻璃作為主要的拉絲原料，占世界總用量的70%以上，它的優良拉絲作業性能已被行業公認。可是某些原料在其用量達到一定高度時就會出現一些制約因素。所以研究或推薦套用一些新品種也成為人們關注的焦點。比如可以使用硬硼酸鈣石將E玻璃的硼含量控制在10%以下。而硬硼酸石多產自美國和土耳其。為了改善玻璃的一些性能，降低熔制條件，降低成本，讓用戶能夠從高額的玻纖產品---玻璃鋼中解脫出來，國內一些廠家使用產自西藏的硼鎂礦產品代替部分硼鈣石都取得了明顯的價格優勢。可是由於硼鎂礦多以鹽析礦物為主，質量難以達到要求。同時，由於鎂含量的要求使得硼鎂礦不可能完全取代硬硼鈣石的使用，所以在上世紀末硼酸鈣逐漸取而代之。
高硼硼酸鈣較普通硼酸鈣和偏硼酸鈣單位用量中硼含量更高，加入高硼硼酸鈣的玻纖絲，強度不但大大提高，同時硼的損失與硼酸相比下降了10%～15%。經過山東數家玻纖企業實際使用後反映，產品質量優良，生產成本降低顯著。以下為山東某玻纖廠使用高硼硼酸鈣前後生產成本的比較：
高硼硼酸鈣與進口硼鈣石比較
以山東某玻璃纖維廠為例，每天使用高硼硼鈣石30噸=三氧化二硼12.3噸=四水硼酸鈣23.208噸=兩水硼酸鈣21.026噸。得出
1.指標比較：
硼鈣石：三氧化二硼41--42% 氧化鈣26--28% 二氧化矽小於6.5% 三氧化二鋁小於0.5% 三氧化二鐵小於0.08% 三氧化硫小於0.5% 灼燒失重22--24%
高硼硼酸鈣：三氧化二硼 52.5--54.5% 氧化鈣 27--29 三氧化二鐵小於0.1% 氧化鎂小於1% 氧化二鈉小於1% 灼燒失重17--19%
2.同樣含12.3噸三氧化二硼的產品，高硼硼酸鈣比硼鈣石少含水2.5噸，可節省2.5噸水蒸發的燃料與時間。
3.30噸硼鈣石，4300元/噸，總計129000元。
高硼硼酸鈣23.208噸，5300元/噸，總計123000元。
按上述價格，此玻纖廠每天可節省6000--7000元。
高硼硼酸鈣用作阻燃劑
阻燃機理：
1. 高硼硼酸鈣受熱300C以上，即緩慢釋放結晶水，吸收大量熱能，降低燃燒面溫度。
2. 釋放出的水份，稀釋空氣中的氧，抑止燃燒反應。
3. 最終產生氧化硼玻璃狀薄膜，覆蓋於聚合物上，起隔熱阻氧作用。
4. 與有機鹵化物復配，阻燃效果更好。
用法與用量
因為高硼硼酸鈣與硼酸鋅相比，有比硼酸鋅更高的熱穩定性，故建議在使用時，復配20%－50%的硼酸鋅，能促進高硼硼酸鈣的分解，從而使高硼硼酸鈣與其他起阻燃作用的有機鹵化物儘快復配，起到更好的阻燃效果。建議用量如下：
1. 在已經使用硼酸鋅的塑膠、橡膠配方中，代替硼酸鋅總量的50%－80%，協同阻燃作用不變。降低成本。
2. 在沒有使用硼酸鋅的塑膠、橡膠配方中，單一使用高硼硼酸鈣，用量為物料總量的30%－40%，阻燃效果良好。
3. 在防火塗料中，用量30%-50%,阻燃效果良好。因為高硼硼酸鈣有較好的遮蓋力，可適當減少其他遮色顏料（如鈦白粉等）的用量。
